機動車發(fā)動機主要零件的清潔度測定及提高措施

王攀

摘 要 發(fā)動機作為機動車最為重要的組成部件之一，在日常保養(yǎng)中必須對相關零件做出高標準的清潔，以此來保證發(fā)動機的運行。對此，本文針對發(fā)動機零件的清潔措施展開研究，依據(jù)清潔度測定結(jié)果提出更高效率的清潔措施，并對于設備儀器、評定標準、操作流程等方面作出了分析，以期能對清潔度測定效果的有效提升有所幫助。

關鍵詞 發(fā)動機 清潔度 送檢工件

中圖分類號：U464 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）04-0073-03

發(fā)動機的清潔工作能有效提升發(fā)動機的性能及使用壽命，為使清潔工作受到更多人的關注，本文將會通過機動車制造廠中的實際情況，對清潔度評定標準、測試技術(shù)以及操作流程做出分析，進而達到提高發(fā)動機清潔度的檢測水平。

1 清潔度對發(fā)動機的影響

對發(fā)動機零件進行有效的清潔能夠提升產(chǎn)品的使用性能和使用壽命，目前各大廠商都已重視起發(fā)動機的清潔工作。一般于勞動量中，發(fā)動機零件清潔勞動量達到10%～20%，由此可見發(fā)動機清潔度的重要性。通常情況下，發(fā)動機表面會殘留機械雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會對發(fā)動機的水道孔、氣道孔、油道口以及發(fā)動機表面造成影響，如果這些機械雜質(zhì)存留在發(fā)動機內(nèi)部，還會對發(fā)動機的性能造成嚴重的影響。機械雜質(zhì)對于發(fā)動機的影響主要有以下幾點：

1.導致發(fā)動機軸瓦損壞。

2.影響發(fā)動機冷卻水的流動。

3.導致發(fā)動機出現(xiàn)拉缸情況，影響發(fā)動機工作。

4.打活塞環(huán)。

5.影響發(fā)動機的性能和使用壽命。

2 清潔度測試及其目標、要求的提高

從質(zhì)量方面來說，清潔度測試是一種對發(fā)動機規(guī)定部位所展開的污染物檢測技術(shù)，其中規(guī)定部位代表可以影響發(fā)動機性能的部位，而污染物的質(zhì)量則由數(shù)量、尺寸、種類、形狀等參數(shù)作為污染程度的評價依據(jù)。通常情況下，一次完整的清潔度測試應包含以及幾個步驟：

1.前期工作，準備濾紙等工具。

2.獲取發(fā)動機表面的雜質(zhì)。

3.對雜質(zhì)進行檢測，并出具檢測報告。

在以上步驟當中，前期工作和獲取工作是十分重要的。雖然發(fā)動機清潔檢測已經(jīng)在我國發(fā)展了多年，但就目前而言對其的重視程度還遠遠不夠，其中主要體現(xiàn)在試驗設備、試驗技術(shù)的落后，指標要求低，測試目標單一等方面。例如上海大眾、一汽大眾等主流企業(yè)在發(fā)動機清潔度檢測上所用的技術(shù)和設備與20年前無任何差別，依舊將殘留物質(zhì)量作為受控的指標之一，因此可以看出，清潔度檢測水平的發(fā)展需要不斷努力。對發(fā)動機進行剖析后，可以看出發(fā)動機這幾十年間的發(fā)展。其中主要體現(xiàn)在：

1.使用更高水平的清潔度檢測技術(shù)和標準。

2.配備功能更優(yōu)的檢測儀器，以此來提升清潔度檢測水平。

3.樣品采集、樣品存放、樣品輸送等環(huán)節(jié)的規(guī)章制度更加完善。

清潔度試驗標準是對發(fā)動機清潔狀態(tài)的重要評定標準，因此也可以作為內(nèi)部生產(chǎn)以及產(chǎn)品驗收的標準。

例如，德國大眾汽車在發(fā)動機清潔度試驗上就一直保持高標準、高規(guī)格，并推出了發(fā)動機結(jié)構(gòu)件清潔度雜質(zhì)顆粒重量檢測的標準，在該標準當中對檢測設備、關鍵器件、檢測步驟等作出了具體的說明，并對相關零件的清洗方法作出詳細說明。相比之下，我國在發(fā)動機雜質(zhì)重量檢測上還存在著諸多的不足，大部分企業(yè)還只能使用普通的光學顯微鏡對雜質(zhì)顆粒進行檢測，且測試結(jié)果只能用作參考[1]。

3 提高清潔度測試的技術(shù)水平

3.1 清潔度測試技術(shù)的提升

目前，我國各汽車制造企業(yè)都已經(jīng)重視起發(fā)動機清潔技術(shù)的提升，其中用于萃取、制樣的設備儀器主要分為以下幾類：

1.傳統(tǒng)壓力噴射萃取，盡管該方法擁有著非常高的萃取效率，但在制樣上擁有著一定的局限性，例如上海大眾、一汽大眾等企業(yè)在發(fā)動機清潔標準上一直使用PV3347標準，盡管標準已提升，但相關檢測設備以及檢測方法還較為落后。

2.清潔度試驗精細化。為使清潔度試驗更加標準化、規(guī)范化，世界各大企業(yè)廠商都已經(jīng)設定了自己的測試標準，如英國羅孚的MGRES：21.CC.01C（2005），美國的GME7061（2001）等等，這些標準在清潔度試驗當中發(fā)揮出了非常重要的作用。但目前而言在實踐測試過程中，其質(zhì)量還擁有較大的提升空間，例如對清洗過程中所使用的清洗液用量有標準的要求。在PV3347清潔標準當中，有一條規(guī)則提出，為了保證實驗結(jié)果具備可比性，在每次實驗過程中所使用的清洗液用量應大致保證相同。最近幾年，國內(nèi)外汽車廠商都已經(jīng)關注起清洗液的用量，并將其作為控制產(chǎn)品質(zhì)量的重要依據(jù)。在發(fā)動機清洗過程中，雖然工件相同，但是使用的清洗液用量是各不相同的，以至于所采集到的殘留顆粒物也是各不相同的，這也就表明，盡管操作員不變，實驗方法不變，但是所使用的清洗液用量是無法保證不變的，或多或少會出現(xiàn)偏差。對此，在ISO16232標準以及VDA19標準當中，對于清洗液的用量作出了明確的規(guī)定，將清洗液用量設定為Q，當清洗過程中的清洗液噴射量大于等于Q時，所提取的雜質(zhì)顆粒量誤差應保證在10%之內(nèi)，即：cn≤10%（Cn+cn-1+…+C1）=10%。在此其中，為確認清洗液用量Q，需要進行重復的實驗，n為獲取清洗液用量Q的那一次，在標準當中，要求n小于6。

3.配置精細的清潔度萃取設備，隨著清潔度要求的不斷提升，傳統(tǒng)的檢測設備已經(jīng)無法滿足清潔度檢測要求，對此，我國各大發(fā)動機廠商都已經(jīng)對設備儀器進行了更新，以確保發(fā)動機清洗實驗的質(zhì)量。

目前先進的清潔度萃取設備添加了以下功能：

1.清洗液的回收、再利用。

2.清洗液的噴洗壓力，在噴洗過程中的噴射壓力可以自主調(diào)節(jié)。

例如說發(fā)動機需要10L的清洗液，而連桿僅需要3L的清洗液，至于螺栓等小部件僅需要1L的清洗液，因此在面對不同部件時，操作人員應當對設備進行調(diào)整，以便于在規(guī)定壓力下進行定量清洗。此外，由于在試驗過程中，清洗液會出現(xiàn)飛濺的情況，因此在對新部件進行清洗前必須進行洗槽工作，進而保證清潔度檢測的準確性。為了消除人為因素所造成的影響，可以選擇自動洗槽的方式，在保證工作效率的同時，還能降低操作人員的勞動強度。

3.風幕系統(tǒng)，為保證試驗區(qū)域內(nèi)不會進入塵埃或其他顆粒，風幕系統(tǒng)起到重要的作用，其利用立方槽下部的排風管來進行抽風工作，以此來保證試驗區(qū)域內(nèi)殘留顆粒的準確性[2]。

3.2 高性能顆粒度分析儀器的普及化

為了保證清潔度標準的實施，我國發(fā)動機企業(yè)都已經(jīng)拋棄了光學顯微鏡等儀器，從而選擇高效的顆粒度分析儀，這種顆粒度分析儀配備自動載物臺，擁有觀測光學系統(tǒng)、PC機等相關軟件，因此可以滿足企業(yè)的各種需求。隨著我國自動化水平的不斷提高，汽車工業(yè)已經(jīng)進入了一個新的發(fā)展領域，國內(nèi)外的競爭十分激烈。由于汽車是一種節(jié)能產(chǎn)品，容易產(chǎn)生環(huán)境污染，為了有效地緩解資源短缺的緊張氣氛，減少對自然環(huán)境的污染程度，主要的汽車企業(yè)正在加強汽車發(fā)動機的研發(fā)，加強質(zhì)量控制和優(yōu)化的過程。本文簡要介紹了發(fā)動機質(zhì)量與備件的關系，并提出了相應的改進汽車發(fā)動機部件質(zhì)量控制和優(yōu)化的措施，以提高汽車發(fā)動機質(zhì)量。

4 改進清潔度試驗的操作流程

為了不斷提升清潔度檢測技術(shù)的水平，各企業(yè)應當對試驗技術(shù)和操作流程進行不斷的優(yōu)化調(diào)節(jié)，因此可以從以下幾點細節(jié)著手。

4.1 自制件試驗前的采集方式

目前企業(yè)對于自制件的取樣形式主要分為兩種，第一種為直接從金屬加工線當中提取工件，而第二種為從裝配線上提取已安裝的部件。盡管兩種取樣形式不同，但目的都是相同的，第一種取樣方式能確認金屬加工線所進行的清洗工序是否符合標準要求，一旦發(fā)現(xiàn)存有不符合標準的零件出現(xiàn)，則應在工藝上做出優(yōu)化調(diào)整。而第二種也是出于該方面的考慮，并且第二種取樣方式還能更為直觀地觀察零件質(zhì)量狀態(tài)。目前第一種取樣方式是我國各大汽車制造商使用最為廣泛的方式。

4.2 送檢工件的傳輸和存放

由于相關部件需要運送到實驗場地進行實驗，因此在運輸過程中會受到運輸環(huán)境的影響，對此運輸車輛必須采用全密封的車輛，該類型車輛能夠?qū)⒉考c外界充分的隔離，大大提高了部件的安全性。在全密封車輛運輸過程中應注意以下幾個方面：

1.運輸車輛的內(nèi)部結(jié)構(gòu)應與部件的形狀相符合，最大程度承載更多的部件，通常情況下，運輸車輛可以被劃分為兩類，即箱體類零件以及軸類零件，在運輸一些質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)小的部件時，可將車輛內(nèi)部劃分為兩層，上層放置小部件，而下層則放置較重的部件。

2.確保部件在運輸過程中不會出現(xiàn)剮蹭、碰撞等情況。由于運輸過程中存有大量的不確定性因素，以至于零件會出現(xiàn)一定的磨損，如箱體類零件的平面磨損、軸類零件軸徑的磨損等等，對此必須做出相應的保護措施，提升零件在運輸過程中的穩(wěn)定性。

3.保持小車內(nèi)部清潔，在車輛每次完成運輸任務之后，相關工作人員應當對車輛內(nèi)部展開清洗，并且為了保證實驗零件的清潔度，無論實驗零件的材質(zhì)還是形狀都應做出單獨的包裝[3]。

4.3 產(chǎn)品設計

為了保證產(chǎn)品清潔度的提升，在產(chǎn)品設計時應做出更多的考慮，如便于熱加工清理的內(nèi)腔等，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生改變之后，清潔度數(shù)值將會得到有效地提升。

4.4 加工工藝

1.利用熱加工技術(shù)對發(fā)動機的內(nèi)腔、氣道、油道等部位以及氧化皮、毛刺、飛邊等現(xiàn)象進行徹底的清除，在清理零件死角部位時，必須采用人工清潔的方式，而清理所用的噴丸可以使用小粒噴丸。

2.機械加工中，為了保證達到清潔標準，必須在零部件、工裝設計時作出充分的考慮，利用機械設備對適合面、孔、槽等部位進行清理，同時在全密閉的管道之內(nèi)加入潤滑油，并對重要的管道口進行封堵。

4.5 工廠設計

汽車制造企業(yè)應當保證廠房附近的環(huán)境，在加工區(qū)域內(nèi)安裝除塵設備，以防止加工區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)額外的粉塵顆粒。為防止零件出現(xiàn)磕碰、剮蹭等情況，裝配過程中應盡可能選擇滾道的方式，并且僅在車間內(nèi)部使用鏟車運送。在發(fā)動機零部件的設計過程中，應加強新的設計手段來優(yōu)化現(xiàn)有的整個設計過程，結(jié)合發(fā)動機的運行狀態(tài)，從而優(yōu)化和改進設計模式。因此，該新技術(shù)對設計零件和制造零件的整個過程產(chǎn)生了很大的影響。對于不同類型的零件，應采用適當?shù)牟町愒O計模式和制造技術(shù)。為了避免消耗更多的成本，技術(shù)人員應高度重視部件制造，不斷優(yōu)化部件設計的相關過程，將成本保持在一個合理的范圍內(nèi)，確保發(fā)動機運行效率的穩(wěn)定提高。

4.6 清洗液溫度、換水周期的控制

在對汽缸體進行清理的時候，對于清洗液的溫度要求并不是很高，因此選擇加熱或是常溫都是可以的，但對于最終清洗機來說，則應對清洗液的溫度進行有效地控制。通常情況下，清洗液的溫度應保持在50℃到60℃之間，若清洗液的溫度較低則會影響到清洗效果，而如果溫度過高，清洗液會出現(xiàn)揮發(fā)的情況，以至于清洗液會殘留在零件表面。除此之外，為了保證清洗效果達到最佳化，在換水周期上也應加以重視，對于中間清洗機來說，換水周期可以設定為每3000件進行一次換水，而對于最終清洗機來說，換水周期則需要設定1500件換水一次[4]。

5 結(jié)語

綜上所述，最近幾年我國已經(jīng)在汽車制造業(yè)的機動車安全性、節(jié)能性等方面有明確的相關法律要求，因此發(fā)動機清潔度質(zhì)量成為企業(yè)重點關注的環(huán)節(jié)。在對發(fā)動機進行優(yōu)化和推廣的過程中，我們必須要注意其部件的質(zhì)量控制，全面、充分地考慮部件質(zhì)量、材料、結(jié)構(gòu)及其燃燒過程的相關影響因素，選擇最佳質(zhì)量優(yōu)化方案和措施，從而提高發(fā)動機的質(zhì)量。不僅如此，還需要加強各種計算平臺和開發(fā)平臺的有效應用，使其質(zhì)量可控性最大化，使整個設計過程更加開放，在未來的開發(fā)中創(chuàng)造更好的引擎應用前景。

參考文獻：

[1] 湯灝，郭克希，林弟，等.發(fā)動機零部件參數(shù)化設計方法研究[J].公路與汽運，2014（03）：6-9.

[2] 王秀葉.發(fā)動機主要零件磨損失效分析[J].山東農(nóng)機化，2011（06）：26-27.

[3] 連偉，王漢章.工程機械發(fā)動機主要零件的耗損分析[J].黑龍江交通科技，2011，34（10）：309.

[4] 李玲.發(fā)動機主要零件的清潔度測定及提高措施[J].林業(yè)機械與木工設備，2003（07）：36-37.